泡利原理、洪特规则、能量最低原理专题训练1-教师版

泡利原理、洪特规则、能量最低原理专题训练1
班级：________________，姓名：__________________。

1.在d轨道中电子排布成，而不排布成，遵循的是（）
A.能量最低原理
B.泡利原理
C.原子轨道构造原理
D.洪特规则
【答案】D
【解析】
洪特规则表明，当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，而且自旋状态相同。

2.某原子核外电子排布为n s2n p7，它违背了（）
A.泡利原理
B.能量最低原理
C.洪特规则
D.洪特规则特例
【答案】A
【解析】
p能级有三个轨道，据泡利不相容原理，每个轨道最多排2个电子，故p能级最多排6个电子，不可能排7个，故违背泡利原理。

3.下列说法错误的是（）
A.氮原子的轨道表示式：
B.K＋核外电子排布式1s22s22p63s23p6
C.L层的p轨道上有一个空轨道和M层的p轨道上有一个空轨道的元素在同一族
D.2p、4p能级的轨道数相等
【答案】A
【解析】
A.氮原子的电子排布式为1s22s22p3，轨道表示式：，A错误；
B.K的电子排布式为1s22s22p63s23p64s1，则K＋电子排布式1s22s22p63s23p6，B正确；
C.L层的p轨道上有一个空轨道的原子，其价电子排布式为2s22p2，M层的p轨道上有一个空轨道的元素，其价电子排布式为3s23p2，则两种元素都在第ⅣA族，C正确；
D.2p、4p能级的轨道数都为3个，D正确。

4.已知锰的核电荷数为25，以下是一些同学绘制的基态锰原子核外电子的轨道表示式，其中最能准确表示基态锰原子核外电子运动状态的是（）
【答案】D
【解析】
A.锰是25号元素，其原子核外有25个电子，A违反洪特规则，A错误；
B.违反泡利原理，B错误；
C.违反洪特规则，C错误；
D.符合泡利原理和洪特规则，D正确。

5.下列有关氮原子的轨道表示式中违反洪特规则的是（）
A.
B.
C.
D.
【答案B
【解析】
A.中，电子先排布在能量最低的轨道，然后依次进入能量较高的轨道，并且遵循洪特规则，A不符合题意；
B.中，电子虽然占据2p能级中的3个轨道，但自旋方向不完全相同，违反了洪特规则，B符合题意；
C.中，电子没有排满1s、2s轨道，就进入2p轨道，违反了能量最低原理，但没有违反洪特规则，C不符合题意；
D.中，电子没有排满2s轨道，就进入2p轨道，只违反能量最低原理，D不符合题意。

6.下列硼原子轨道表示式表示的状态中，能量最高的是（）
【答案】A
【解析】
原子核外电子排布中，如果电子所占的轨道能级越高，该原子能量越高，根据图知，电子排布能量较高的是2s、2p能级，则能量最高的是2p轨道，有3个电子，C和A相比，C符合洪特规则能量更低，所以能量最高的是A。

7.下列各项叙述错误的是（）
A.如果硫原子轨道表示式为，则违反了泡利原理
B.如果25号Mn元素的基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d7，则违反了构造原理
C.氮原子的轨道表示式为，符合洪特规则和泡利原理
D.泡利原理、洪特规则、构造原理都是对核外电子排布满足能量最低的要求
【答案】A
【解析】
A.所画的轨道表示式中3p能级，在等价轨道（相同电子层、电子亚层上的各个轨道）上排布的电子将尽可能分占不同的轨道，且自旋方向相同，违背了洪特规则，A错误；
B.因为4s轨道能量比3d轨道能量还低，所以25号Mn元素的基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d7违反了能量最低原理，应该为1s22s22p63s23p63d54s2，B正确；
C.氮原子的轨道表示式为，符合洪特规则和泡利原理，C正确；
D.泡利原理、洪特规则、构造原理都是对核外电子排布满足能量最低的要求，D正确。

8.指出下列核外电子排布的轨道表示式的书写分别违背了什么原则？
①2p轨道上有3个电子的原子：
②2p轨道上有2个电子的原子：
③基态P原子：1s22s22p63s23p x23p z1
④4s轨道上有2个电子的原子：
⑤3d轨道上有8个电子的原子：
【答案】①②③⑤违背了洪特规则，当电子排布在同一能级的不同轨道时，原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，且自旋平行；④违背了泡利原理，一个原子轨道最多只能容纳2个电子，
而且这2个电子的自旋相反。

9.有四种短周期元素，与其相关的结构、性质等信息如下表所述：
元素结构、性质等信息
A 是短周期中(除稀有气体外)原子半径最大的元素，该元素的某种合金是原子反应堆的导热剂
B B与A同周期，其最高价氧化物对应水化物具有两性C元素的气态氢化物极易溶于水，可用作制冷剂
D 是海水中除氢、氧元素外含量最高的元素，其单质或化合物也是自来水生产过程中常用的消毒杀菌剂
请根据表中信息回答下列问题：
（1）A元素基态原子的电子排布式为__________________________。

（2）B元素在元素周期表中的位置为__________________________。

（3）C基态原子的轨道表示式是_____________________________，其原子核外有_______个未成对电子，能量最高的电子为_________轨道上的电子，其原子轨道呈_________形。

（4）D原子的电子排布式为________________________，D－的结构示意图是_______________。

（5）B的最高价氧化物对应的水化物与A的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式为
________________________________，B的最高价氧化物对应的水化物与D的氢化物的水溶液反应的化学方程式为________________________________。

【答案】
（1）1s22s22p63s1
（2）第三周期第ⅣA族
（3） 3 2p 哑铃
（4）1s22s22p63s23p5(或[Ne]3s23p5)
（5）NaOH＋Al(OH)3===NaAlO2＋2H2O 3HCl＋Al(OH)3===AlCl3＋3H2O
【解析】
根据同周期和同主族元素原子半径的变化规律可知，短周期元素中(除稀有气体外)原子半径最大的元素是Na，且钠与钾的合金是原子反应堆的导热剂；与钠元素同周期且最高价氧化物对应的水化物具有两性的元素是Al；NH3极易溶于水，且可用作制冷剂，故C元素是N；海水中除氢、氧元素外含量最高的元素D是Cl，其单质(Cl2)或化合物(ClO2等)可用作自来水生产过程中常用的消毒杀菌剂。

10.KH2PO4晶体具有优异的非线性光学性能。

我国科学工作者制备的超大KH2PO4晶体已应用于大功率固体激光器，填补了国家战略空白。

回答下列问题：
（1）在KH2PO4的四种组成元素各自所能形成的简单离子中，核外电子排布相同的是__________（填离子符号）。

（2）原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用＋12表示，与之相反的用－12
表示，称为电子的自旋磁量子数。

对于基态的磷原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为_______ _________。

【答案】（1）K ＋、P 3 （2）＋32或－32
【解析】
（2）基态磷原子的价电子排布式为3s 23p 3，其中3s 轨道的2个电子自旋状态相反，自旋磁量子数的代数和为0；3p 轨道3个电子的自旋状态相同，基态磷原子的价电子自旋磁量子数的代数和为＋32或－32。